【正文】 h1——保護(hù)高度（m），~，； h2——清水區(qū)高度（m），~，； h3——斜管區(qū)高度（m），安裝傾角60176。，則； h4——配水區(qū)高度（m），~，； h5——排泥槽高度（m）。2）進(jìn)出水系統(tǒng)①沉淀池進(jìn)水設(shè)計(jì)沉淀池進(jìn)水采用穿孔花墻，孔口總面積：A2=Qv==式（）式中：A2——孔口總面積（m2） v——孔口速度（m/s），~。每個(gè)孔口的尺寸定為15cm8cm，則孔口數(shù)N=A2158≈11570158≈97個(gè)式（）進(jìn)水孔位置應(yīng)在斜管以下、沉泥區(qū)以上部位。②沉淀池出水設(shè)計(jì)沉淀池的出水采用穿孔集水槽，出水孔口流速v1=，則穿孔總面積：A3=Qv1==式（）設(shè)每個(gè)孔口的直徑為4cm，則孔口的個(gè)數(shù)：N=A3F=≈307個(gè)式（）式中 N——孔口個(gè)數(shù)； F——每個(gè)孔口的面積(m2)，，沿池長(zhǎng)方向布置10條穿孔集水槽，每側(cè)集水槽一側(cè)開(kāi)孔數(shù)為25個(gè)，孔間距為20cm。集水槽匯水至出水總渠。出水的水頭損失包括孔口損失和集水槽速度內(nèi)損失，孔口損失：Σh1=ξv122g=2=式（）式中：∑h1——孔口水頭損失（m）；ξ——進(jìn)口阻力系數(shù)，本設(shè)計(jì)取ξ=2.，槽內(nèi)水力坡度按i=，槽內(nèi)水頭損失為：Σh2=iL=7=式（） ∑h2——集水槽水頭損失（m）；設(shè)計(jì)中取 i=，l=7m,出水總水頭損失：Σh=Σh1+Σh2=+=式（）。3）沉淀池排泥系統(tǒng)設(shè)計(jì)采用穿孔管進(jìn)行重力排泥，穿孔管橫向布置，沿與水流垂直方向共設(shè)10根，雙側(cè)排泥至集泥渠。集泥渠長(zhǎng)15m，BH=，孔眼采用等距布置，首末端集泥比為ms= ，查得kω=。取孔徑d=25mm，孔口面積f=178。，取孔距s=，孔眼總面積為：m=ls1==18m2式（）孔眼總面積為：Σw0=18=式（）穿孔管斷面積為：w=Σw0kw==式（）穿孔管直徑為：D=4=式（）本設(shè)計(jì)取150mm，取直徑為150mm，孔眼向下，與中垂線成45176。角，并排排列，采用氣動(dòng)快開(kāi)式排泥閥。4）核算①雷諾數(shù)Re水力半徑R=d4=304==式（）當(dāng)水溫t=10℃時(shí)，水的運(yùn)動(dòng)粘度v=斜管內(nèi)水流速速為v2=QAsin60176。=sin60176。=式（）Re=Rv2v==15500式（）符合設(shè)計(jì)要求。式中 R—— 水力半徑（cm）；——斜管安裝傾角，一般采用60176。~70176。，本設(shè)計(jì)取60176。②弗勞德系數(shù)FrFr=v22Rg=981=105式（），滿足設(shè)計(jì)要求。③ 斜管中的沉淀時(shí)間T=l1v2==500s=10min式（）滿足設(shè)計(jì)要求式中l(wèi)1——斜管長(zhǎng)度（m）， v2——斜管內(nèi)的水流速度（m/s）(1)多層濾料濾池：本設(shè)施具有承載能力大,速度高,儲(chǔ)蓄回流水,下降的速度快，過(guò)濾水質(zhì)很好,但只有三層過(guò)濾材料,雙層過(guò)濾材料適用于大中型水。缺點(diǎn)是過(guò)濾材料是不容易獲得和昂貴的管理困境,過(guò)濾很容易被傳遞和困難的清洗容易積累泥球,需要使用輔助沖洗設(shè)備；(2)虹吸過(guò)濾:適用于中型自來(lái)水廠水2 10噸/日),土木結(jié)構(gòu)更為復(fù)雜,池體更加深大,反洗廢水,不同頭等速過(guò)濾水質(zhì)也更好的過(guò)濾速度下降:(3)無(wú)閥的過(guò)濾器,過(guò)濾槽的壓力,如微量過(guò)濾機(jī)處理,適合小型自來(lái)水廠。(4)可移動(dòng)罩過(guò)濾器:需要設(shè)置移動(dòng)砂洗設(shè)備加工數(shù)量較大的初始濾過(guò)率高,和濾波器設(shè)計(jì)的平均濾波器的速度不應(yīng)過(guò)高,封面體壁之間的密封要求高,單池面積不應(yīng)太大(少于10平方米)(5)普通快濾池,返回閥式過(guò)濾器,適用于大中型水廠、單一池面積一般不超過(guò)100平方米。有成熟的操作經(jīng)驗(yàn)的優(yōu)點(diǎn)是可靠的,沙子過(guò)濾材料,這種材料很容易獲得廉價(jià),使用高阻水分配系統(tǒng),單一池面積大,深度的溫和,過(guò)濾速度低,水質(zhì)較好。(6)雙閥過(guò)濾器：是流砂濾器雙聯(lián)閥過(guò)濾器,傳統(tǒng)快速過(guò)濾的優(yōu)缺點(diǎn)基本上是相同的,減壓閥,相應(yīng)的降低成本和維護(hù)的工作量,但必須增加形成虹吸的抽氣設(shè)備。(7)V過(guò)濾器：從實(shí)際的操作條件來(lái)看,V型過(guò)濾器的使用空氣和水反沖技術(shù)和純水洗滌方式,主要有以下優(yōu)點(diǎn):1）消除過(guò)濾材料表面,內(nèi)心的泥球,與攔截能力,過(guò)濾周期長(zhǎng),水的量很小。可以節(jié)省40 60%的水量減少用水量,降低生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)成本。2）不容易產(chǎn)生過(guò)濾材料的損失,過(guò)濾層是稍微擴(kuò)大,改善過(guò)濾材料的生命,減少濾砂,砂替代成本。3）使用粗粒、均質(zhì)石英砂過(guò)濾器，確保過(guò)濾沖洗效果和充分利用過(guò)濾材料的容量，水質(zhì)好。根據(jù)設(shè)計(jì)要求,廣泛應(yīng)用V過(guò)濾器的使用。V型過(guò)濾器流兩粒砂濾器,皮帶表面清洗的空氣與反洗過(guò)濾器,適合大中型水、安全可靠的操作,使用砂濾料,材料容易獲得,濾床含廢水量大,周期長(zhǎng),過(guò)濾速度高,質(zhì)量很好。根據(jù)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù),綜合比較選擇的V型快速過(guò)濾器。V過(guò)濾器是使用最廣泛、穩(wěn)定、可靠運(yùn)行,適合大中型水廠。V型過(guò)濾器是恒水位過(guò)濾、超聲波水位的設(shè)施可以自動(dòng)控制水閥,閥門(mén)可以基于高和低水平的池中水位,自動(dòng)調(diào)節(jié)的開(kāi)放程度,確保池中的水位是恒定的。V過(guò)濾器的過(guò)濾材料的選擇更大的厚度(),粒徑也粗( ~ )石英砂過(guò)濾器媒體。當(dāng)濾層逆轉(zhuǎn),過(guò)濾材料在微擴(kuò)張狀態(tài),不容易耗盡。V型過(guò)濾器的另一個(gè)特點(diǎn)是單池面積大,過(guò)濾周期長(zhǎng),水質(zhì)很好,和保存水的量。一池面積通常設(shè)計(jì)為70 ~ 90米,甚至多達(dá)100。過(guò)濾材料層厚、載荷大,。V型過(guò)濾器通常用于氣體清洗的清洗過(guò)程,同時(shí)空氣和水洗滌水洗+表面掃描。水沖洗強(qiáng)度設(shè)計(jì)5 L / s,m,比雙閥過(guò)濾水沖洗強(qiáng)度/ s( m),為了拯救回流水2 / 3,如果1500萬(wàn)m / d水例如全年可節(jié)省回流水約6000萬(wàn)立方米,節(jié)日,反沖清洗水的成本2400萬(wàn)元,表明經(jīng)濟(jì)效益顯著。其適用條件如下:(1)一般適用于大中型水廠,單一池面積不應(yīng)超過(guò)100平方米,以免清洗不均勻。(2)使用的組合和平流或斜管沉淀池。當(dāng)原水是濁度較低藻類(lèi)含量比較少,它可以不經(jīng)過(guò)沉淀直接過(guò)濾；(3)Ｖ型濾池單池面積可達(dá)150m3。 V型濾池的計(jì)算（1）設(shè)計(jì)參數(shù)濾池設(shè)計(jì)水量Q=20000m3/d=，設(shè)計(jì)濾速ν=9m/h第一步氣沖沖洗強(qiáng)度q氣1=15L/(s?m2)，t氣=3min；第二步氣、水同時(shí)反沖q氣2=15L/(s?m2)，q氣1=4L/(s?m2)，t氣水=4min；第三步水沖強(qiáng)度q水2=5L/(s?m2)，t水=5min沖洗時(shí)間t=12min；沖洗周期T=48h（2）設(shè)計(jì)計(jì)算1）平面尺寸計(jì)算濾池工作時(shí)間：T39。=2412246048=（式中未考慮排放初濾水）式（）④ 濾池總面積：F=QvT39。=200009=式（）⑤ 濾池的分格為了節(jié)省占地，選三座雙格V型濾池，池底板用混凝土，單格寬B=3m,單格長(zhǎng)L=6m,（一般規(guī)定V型濾池的長(zhǎng)寬比為2：1—4：1，濾池中央氣，水分配槽將濾池寬度分成兩半，每一半的寬度不宜超過(guò)4m）,每個(gè)面積f＝32m178。，總面積96m2。④校核強(qiáng)制濾速v39。v39。=nVn1=3931=式（）滿足v≤17m/h的要求。式中：v——設(shè)計(jì)濾速ν=9m/h；n——池子座數(shù)。⑤濾池高度的確定h=h1+h2+h3+h4+h5+h6+h7=++++++=式（）式中：H1——?dú)馑腋叨龋?，；H2——濾板厚度m，；H3——承托層厚度，～，；H4——濾料層厚度，～，；H5——濾層上面水深，～，；H6——進(jìn)水系統(tǒng)跌差（包括進(jìn)水槽孔洞水頭損失及過(guò)水堰跌差），～，；H7——進(jìn)水總渠超高m， 。⑥ 水封井設(shè)計(jì)濾層采用單層均質(zhì)濾料，～，～，均質(zhì)濾料清潔濾料層的水頭損失按下式計(jì)算?H清=180γ1m02gm03(1φd0)2l0v=式（）式中：?H清——水流通過(guò)濾料層的水頭損，cm；γ——水的運(yùn)動(dòng)黏度，cm178。/s，20℃ cm178。/s；g——重力加速度，981 cm178。/s；m0——濾料孔隙率，；d0——與濾料體積相同的球體直徑，cm， cm；l0——濾層厚度，120 cm；v——濾速，v=9m/h=；φ——濾料顆粒球度系數(shù)，～。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，濾速為8～12 m/s時(shí)，清潔濾料層的水頭損失一般為30～50cm，計(jì)算值比經(jīng)驗(yàn)值低，取經(jīng)驗(yàn)值的底限30cm清潔濾料層的過(guò)濾水頭損失。正常過(guò)濾時(shí)，通過(guò)長(zhǎng)柄濾頭的水頭損失?H≤，忽略其他水頭損失，則每次反沖洗后剛開(kāi)始過(guò)濾時(shí)的水頭損失為?H開(kāi)始=+=,為保證正常過(guò)濾時(shí)池內(nèi)液面高出濾料層，水封井出水堰頂高與濾料層相同，設(shè)水封井平面尺寸22m178。，水封井出水堰總高為：h水封=+h1+h2+h3+h4=++++=式（）因?yàn)槊孔鶠V池過(guò)濾水量：Q單=vf=832=256m3/h=式（）式中 v——設(shè)計(jì)濾速； f——每座濾池的面積；所以水封井出水堰堰上水頭由矩形堰的流量公式Q=式（）計(jì)算得：h水封===式（）則反沖洗完畢，清潔濾料層過(guò)濾時(shí)，+=2）反沖洗管渠系統(tǒng)本設(shè)計(jì)采用長(zhǎng)柄濾頭配水配氣系統(tǒng),沖洗水采用沖洗水泵供應(yīng),為適應(yīng)不同沖洗階段對(duì)沖洗水量的要求,沖洗水泵采用兩用一備的組合,水泵宜于濾池合建,且沖洗水泵的安裝應(yīng)符合泵房的有關(guān)設(shè)計(jì)規(guī)定。①反沖洗用水流量Q反的計(jì)算反沖洗用水流量按水洗強(qiáng)度最大時(shí)計(jì)算，單獨(dú)水洗時(shí)反洗強(qiáng)度最大為5L/( m178。s)Q反水=q水f=532=160L/s=576m3/h式（）參考相似資料水泵采用14sh28型水泵,其性能參數(shù)為：H=～，Q=270～400L/s。V型濾池反沖洗時(shí)，表面掃洗同時(shí)進(jìn)行，其流量：Q表水=q表水f=32=式（）②反沖洗配水系統(tǒng)的斷面計(jì)算，配水干管的截面積A水干=Q反水V水干==式（）反沖洗配水干管采用鋼管，DN600，反沖洗水由反沖洗配水干管輸送至氣水分配渠，由氣水分配渠底兩側(cè)的布水方孔配水到濾池底部布水區(qū)，反沖洗水通過(guò)布水方孔的流速按反沖洗配水支管的流速取值，～,取V水支=，則配水支管的截面積：A方孔=Q反水V水支==，式（）此為配水方孔總面積，沿渠長(zhǎng)方向兩側(cè)各均勻布置10個(gè)配水方孔，共計(jì)20個(gè)，每個(gè)孔口面積：A小==式（）178。，反沖洗水過(guò)孔流速：v=(210)=式（）滿足要求。③反沖洗用氣量計(jì)算Q反氣采用鼓風(fēng)機(jī)直接充氣，采用兩組,一用一備。反沖洗用氣流量按氣沖強(qiáng)度最大時(shí)的空氣流量計(jì)算，這是氣沖強(qiáng)度為15L/( m178。s)Q反氣=q氣f=1532=480L/s=④配氣系統(tǒng)的斷面計(jì)算　配氣干管進(jìn)口流速應(yīng)為5m/s左右，則配氣干管的截面積：A氣干=Q反氣V氣干==式（）反沖洗配氣干管采用鋼管，DN350，（在10~15m/s之間），反沖洗用空氣由反沖洗配氣干管輸送至氣水分配渠，尤其水分配渠兩側(cè)的布?xì)庑】着錃獾綖V池底部布水區(qū)。布?xì)庑】拙o貼濾板下緣，間距與布水方孔相同共計(jì)20個(gè)，反沖洗用空氣通過(guò)布?xì)庑】椎牧魉侔捶礇_洗配氣支管的流速取值。反沖洗配氣支管流速為10m/s左右，配氣支管的截面積：A氣支=Q反氣V氣干==式（）每個(gè)布?xì)庑】酌娣e：A氣孔=A氣支20==式（）孔口直徑：d氣孔=4=式（）取55mm。每孔配氣量：Q氣孔=Q反氣20==式（）⑤氣水分配渠的斷面設(shè)計(jì)氣水同時(shí)反沖洗時(shí)反沖洗水的流量：Q反氣水=q水f=432=128L/s=式（）氣水同時(shí)反沖洗時(shí)反沖洗空氣的流量：Q反氣=q氣f=1532=480L/s=式（）氣水分配渠的氣水流速均按相應(yīng)的配水配氣干管流速取值，則氣水分配干渠的斷面積：A氣水=Q反氣水V水干+Q反氣V氣干=+=式（）3）濾池管渠的布置①反沖洗管渠,，，178。，178。，兩側(cè)沿程各布置10個(gè)配水小孔和10個(gè)配氣小孔，共20個(gè)配水小孔和 20個(gè)配氣小孔，﹤ m178。，滿足要求。,則排水集水槽起端槽高：H起=H1+H2+H3+H4+=式（）式中H1，H2，H3同前。排水集水槽末端槽高：H末=H1+H2+H3+H4+=++++=式（）i=H末H起L==式（）符合設(shè)計(jì)要求。由矩形斷面暗溝（非滿流，n=）計(jì)算公式校核集水槽排水能力。，則槽內(nèi)水位高h(yuǎn)排集==式（）槽寬b排集=式（）濕周X=b+2h= +2= 式（）水流斷面A排集=b排集h排集==式（）水力半徑R=A排集/X=式（）水流速度v=R23i12n==式（）過(guò)流能力Q排集=A排集v==式（）實(shí)際過(guò)水量Q反=Q反水+Q表水=+=﹤ m179。/s，式（）符合設(shè)計(jì)要求。②排水渠和進(jìn)水管渠a排水渠內(nèi)水深H=3QgB2==式（）,++=,。式（）b進(jìn)水管渠：3座濾池合為1組，每組進(jìn)水總渠過(guò)水流量按強(qiáng)制過(guò)濾流量設(shè)計(jì)，～,Q強(qiáng)=20000m3/d=式（）進(jìn)水總渠水流斷面積A進(jìn)總=Q強(qiáng)v==式（）。c單池進(jìn)水孔：每座濾池在進(jìn)水側(cè)壁開(kāi)三個(gè)進(jìn)水孔，進(jìn)水總渠的渾水通過(guò)這三個(gè)進(jìn)水孔進(jìn)入濾池，兩側(cè)進(jìn)水孔孔口在反沖洗時(shí)關(guān)閉，中間進(jìn)水孔孔口設(shè)手動(dòng)調(diào)節(jié)閘板，在反沖洗時(shí)不關(guān)閉，供給反洗表掃用水。調(diào)節(jié)閘板的開(kāi)啟度，使其在反沖洗時(shí)的進(jìn)水量等于表面掃洗用水量，孔口面積按孔口淹沒(méi)出流公式Q=，其總面積按濾池強(qiáng)制過(guò)濾水量計(jì)，則孔口總面積，則孔口總面積：A孔===式（）中間孔面積按表面掃洗水量設(shè)計(jì)：A中孔=A孔Q表水Q強(qiáng)==式（）孔口寬B中孔=，孔口高H中孔=兩個(gè)側(cè)孔口設(shè)閥門(mén)，采用橡膠囊充氣閥，每個(gè)側(cè)孔面積：A側(cè)=A孔A中孔2==式（）孔口寬B側(cè)孔=，孔口高H側(cè)孔=d寬頂堰：為保證進(jìn)水穩(wěn)定性，進(jìn)水總